Question

【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。小車上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子。沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m，小車的總質(zhì)量(包括車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M。驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：先平衡摩擦力之后，掛上沙桶，從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出。多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度。本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫(huà)出a－F圖象，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線。

①你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？答：________。(填“合理”或“不合理”)

②本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足M>>m這樣的條件？

答：________(填“是”或“否”)。理由是：。

③打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率f=50Hz。下圖是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出。寫(xiě)出用s1、s2、s3、s4以及f來(lái)表示小車加速度的計(jì)算式：a= 。根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，算得小車的加速度大小為 m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 合理 否　因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg 0.60

【解析】①因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg，當(dāng)作合外力F是合理的；
②因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)的合外力就等于所懸掛沙桶的重力mg，不必滿足Mm這樣的條件。

③由題意可知，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間得時(shí)間間隔為： ，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論： ， ，加速度的平均值為： ，聯(lián)立以上可得： ，代入數(shù)據(jù)解得：a=0.60m/s2。